Prosedur Penelitian KAJIAN PUSTAKA

57 c. Serat dibersihkan dari larutan alkali dengan air aquades. d. Serat ijuk dipanaskan di oven atau tungku pemanas dengan temperature 80 Celsius selama 15 menit sebelum diuji. Gambar 3.11. Pengovenan serat ijuk. e. Serat ijuk dipotong menjadi 3 variasi, yaitu 30 mm, 60 mm dan 90 mm. Gambar 3.12. Pemotongan serat ijuk 3 cm. 58 Gambar 3.13. Pemotongan serat ijuk 6 cm. Gambar 3.14. Pemotongan serat ijuk 9 cm 3. Pembuatan Tabung Vakum Gambar 3.15. Pembuatan tabung vakum dengan pressure gauge. 59 4. Pembuatan Inkubator Gambar 3.16. Pembuatan inkubator untuk proses curing dengan kaca tebal 5 mm. 5. Mempersiapkan resin Epoxy berikut dengan hardener katalis. Gambar 3.17. Resin dan hardener dengan perbandingan 1 : 1. 60 6. Mempersiapkan cetakan Acrylic. Cetakan papan komposit berukuran 12,7 cm x 10,1 cm x 1,3 cm bagian dalam. Gambar 3.18. Pembuatan cetakan komposit. 7. Aseton atau ethanol untuk membersihkan alat pencetak. 8. Pelumuran Wax pada cetakan. 9. Pencetakan spesimen uji. a. Alat pencetak dibersihkan dengan kuas yang telah dibasahi aseton. b. Wax dioleskan pada permukaan alat pencetak agar papan komposit yang dicetak tidak melekat pada cetakan. c. Menyiapkan wadah tempat pencampuran resin dengan hardener dari gelas ukur yang diberi penutup dan dilapisi oleh lilin malam agar tidak ada udara kondisi vakum. 61 d. Tutup wadah yang telah dilubangi sebanyak 3 buah disambungkan dengan dua buah selang, selang pertama dari resin atau hardener menuju ke wadah dan selang satunya dari wadah menuju vakum. Gambar 3.19. Tabung vakum untuk pencampuran Epoxy. e. Resin Epoxy dicampurkan dengan katalis di dalam wadah yang telah ditutup dengan cara menyambungkan selang keluar ke tabung vakum untuk mencegah sisa resin atau hardener masuk ke dalam pompa vakum. Gambar 3.20. Tabung vakum dengan pressure gauge. 62 f. Lalu memasukkan selang masuk, pertama dari hardenernya terlebih dahulu sampai di indikator 100 ml. Gambar 3.21. Hardener sebanyak 100 ml pada gelas ukur g. Melepaskan selang yang digunakan untuk memasukkan hardener dan memasukkan selang baru untuk memasukkan resin. h. Kemudian memasukkan resin dengan cara yang sama seperti pada hardener hingga cairan mencapai indikator 200 ml pada gelas ukur. Gambar 3.22. Campuran resin dengan hardener pada gelas ukur. i. Lalu aduk campuran antara resin dengan hardener sampai merata dengan batang pengaduk. 63 j. Menyiapkan serat ijuk pada cetakkan, dan menimbangnya dengan tepat sesuai dengan variasi. Gambar 3.23. Serat ijuk yang ditimbang untuk prosentasi massa. k. Menutup cetakan yang telah diisi oleh serat ijuk dan diputari selang yang tiap sudutnya telah dilubangi dan disambungkan dengan tabung vakum. Kemudian tutup dengan penutup berbahan kaca setebal 6 mm dan lapisi lagi dengan plastik berbahan Polyethylene dan sambungkan dengan selang pada bagian atasnya untuk menyalurkan campuran resin dengan hardener kedalam cetakan. Gambar 3.24. Spesifikasi cetakan pada sistem vakum. 64 Gambar 3.25. Sistem vakum untuk pencetakan l. Menyalakan pompa vakum dengan keadaan selang masuk dari wadah campuran resin dengan hardener tertutup dijepit, sehingga plastik polyethylene menekan cetakan dan memastikan tidak ada kebocoran udara pada sistem cetakkan. Jika terjadi kebocoran udara, dapat menggunakan lilin malam untuk menutupnya. Lalu menutup katup pada tabung vakum sehingga tekanan pada sistem cetakan tertahan di 20 psi. Gambar 3.26. Pressure gauge berada pada 20 psi tekanan vakum. m. Memasukkan selang masuk pada wadah campuran resin dan hardener epoxy, sehingga cairan mengalir memasuki cetakan dan membasahi serat sampai cetakan dipenuhi dengan cairan epoxy. 65 n. Memperhatikan tekanan, jika kurang dari 20 psi, pompa vakum dinyalakan lagi. o. Ketika sudah penuh, maka cairan epoxy yang berlebih akan mengalir melalui saluran keluar yang menuju tabung vakum, biarkan selama 5 menit sehingga epoxy benar-benar memenuhi seluruh kapasitas cetakan. p. Menutup saluran masuk dan saluran keluar dengan penjepit, lalu melepaskannya dari tabung vakum dan wadah campuran epoxy. q. Memasukkan campuran antara serat ijuk dengan epoxy komposit ke dalam inkubator dengan panas ± 80º C. r. Tunggu sampai komposit menjadi keras, kurang lebih selama 15 menit. s. Keluarkan komposit dalam cetakan dari inkubator dan biarkan sampai suhunya turun t. Lepas semua sistem cetakan, dan buka cetakan menggunakan alat bantu seperti cutter, palu kecil dan alat bantu lainnya. 10. Finishing spesimen uji. a. Papan komposit yang telah dilepaskan dari cetakan kemudian di gerinda terlebih dahulu dan ditimbang. 66 b. Kemudian dipotong sebanyak 6 buah sesuai dengan ukuran standar ASTM D 6110-04 Gambar 3.27. Pemotongan papan komposit hasil cetakan. c. Setelah pemotongan, spesimen di gerinda agar mendekati ukuran standar. Gambar 3.28. Penggerindaan spesimen yang telah dipotong. 67 d. Lalu setelah digerinda, dilakukan pengamplasan dengan mesin grinding dengan kecepatan 200 rpm dan kekasaran permukaan amplas bervariasi. Gambar 3.29. Polish spesimen dengan mesin polisher. Tabel 3.1. Variasi Pengamplasan Kekasaran RPM Waktu 80 200 120 detik 400 200 120 detik 800 200 120 detik 1000 200 variatif 68 e. Setalah sesuai dengan standar ASTM, lalu dibuat takikkan dengan kedalaman ±2,00 mm menggunakan mesin gerinda. Gambar 3.30. Pembuatan takikan dengan mesin gerinda. f. Tahap finishing selesai, semua spesimen diberi label. Gambar 3.31. Pelabelan Spesimen. 69 11. Pengujian Sifat mekanik Pengujian serat ijuk dilakukan dalam beberapa tahapan, yaitu a. Uji Impact Pengujian kekuatan impact papan komposit serat ijuk bertujuan untuk mengetahui ketangguhan papan komposit serat ijuk terhadap pembebanan dinamis. Penentuan kekuatan impact dilakukan berdasarkan standard pengujian ASTM nomor: D 6110 – 04, dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1 Mempersiapkan alat uji kekuatan impact Resil Impactor CEAST. 2 Mengatur energi yang akan digunakan dalam pengimpakan spesimen, yaitu sebesar 2 Joule sesuai dengan standar ISO 179-1-2010. Gambar 3.32. Pengaturan energi pendulum. 3 Melepaskan godam tanpa spesimen untuk mengetahui kerugian gesekan yang terjadi dan hasilnya dicatat. 4 Papan komposit yang telah dipotong diletakkan pada span yang berjarak 62,00 mm. 5 Godam diposisikan tepat diatas papan komposit. 70 6 Godam dilepaskan secara spontan dengan menarik tuas dan menumbuk papan komposit Gambar 3.33. Pelepasan tuas pada pengujian impak. 7 Energi yang dihasilkan kemudian dicatat. Gambar 3.34. Pencatatan energi yang tercatat. 71 b. Pembuatan spesimen Mikroskop Optik OM Pembuatan spesimen mikroskop optic ini dilakukan setelah pengujian impact. Cara pembuatannya adalah sebagai berikut : 1 Spesimen dipotong dengan menggunakan gergaji besi berbentuk kubus dekat dengan patahan. 2 Haluskan hasil pemotongan dengan kertas amplas 80, 240, 400, 1000 dan 1500. 3 Spesimen untuk pengamatan OM siap untuk diamati. c. Pembuatan spesimen Scanning Electron Microscope SEM. Pembuatan spesimen ini dilakukan setelah spesimen diteliti dengan menggunakan mikroskop optik, cara pembuatan spesimen sebagai berikut : 1 Spesimen dipotong dengan bentuk kubus dekat dengan patahan. 2 Gerinda spesimen tersebut. 3 Ukuran yang dibuat sesuai dengan bentuk kubus dengan panjang tiap sisinya sebesar 5 mm. 4 Spesimen untuk pengamatan SEM siap untuk diamati. d. Pengamatan dengan SEM Awal. 1 Pemasangan spesimen pada cawan SEM dengan menggunakan pita karbon carbon tape. 2 Pelapisan sisi-sisi spesimen uji dengan carbon ink untuk membantu konduktifitas spesimen uji. 72 3 Proses pelapisan permukaan spesimen uji dengan platina coathingsputtering dengan mesin auto coather. 4 Menghidupkan perangkat pengamatan SEM. 5 Penempatan spesimen pada tabung SEM dan dilanjutkan dengan pengambilan gambar SEM. 6 Pencetakan hasil atau gambar SEM yang telah diambil. e. Pengamatan dengan SEM Patahan. Prosedur pengamatan dengan SEM untuk patahan uji kekuatan impact sama seperti pada pengamatan dengan SEM awal, perbedaannya hanya spesimen untuk pengamatan ini dibuatkan dari daerah patahan uji kekuatan impact. f. Tabel 3.2. Jumlah Spesimen Uji Nama Pengujian Fraksi Panjang 30 mm 60 mm 90 mm Impact 6 6 6 SEM 1 1 1 OM 5 5 5 Jumlah 12 12 12 73 12. Alur Proses Pengujian Gambar 3.35. Diagram Alir Penelitian Uji Impact ASTM D 256-00 Mulai Pengekstrakan Serat Ijuk Tahap Persiapan Perlakuan Alkali NaOH 5 Pada Serat Pembersihan Serat Ijuk . Pengolahan dan Analisis Data Kesimpulan Selesai Study Literatur dan Survey Lapangan Pembuatan Spesimen Sesuai Standart Uji Impact D256-00 Uji Scanning Electron Microskop Pengujian Pengamatan dengan Micrometer

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan terhadap kekuatan impact komposit epoxy berpenguat serat ijuk, kesimpulan yang didapat adalah sebagai berikut : 1. Energi impact komposit berpenguat serat ijuk 3 cm, 6 cm dan 9 cm lebih tinggi dibandingkan dengan epoxy murni dengan persentase kenaikan sebesar 241,94 untuk variasi 3 cm, 301,3 untuk variasi 6 cm dan 350,01 untuk variasi 9 cm. Hal ini dikarenakan adanya serat sebagai pengisi sehingga serat ikut menahan beban impact yang menyebabkan penjalaran perpatahan tertahan oleh serat dan matrix secara bersamaan sebelum mengalami patah. 2. Semakin panjang serat maka semakin tinggi energi impact-nya dikarenakan pada minimal panjang serat maka serat tersebut dapat menahan beban optimal yang diberikan pada campuran antara serat. Hal tersebut disebut dengan panjang kritis serat. 3. Dari variasi 3 cm, 6 cm dan 9 cm, didapatkan kesimpulan bahwa semakin panjang serat, maka jenis patahan yang terjadi semakin sedikit yang mengalami fiber pull-out karena menunjukkan semakin bertambahnya luas penampang serat yang berikatan dengan matriksnya. Sebaliknya, semakin pendek serat maka akan jenis patahan yang terjadi semakin banyak yang mengalami fiber pull-out. Dari perhitungan prosentasi serat yang mengalami fiber pull-out terhadap keseluruhan serat pada penampang patahan diketahui bahwa terdapat 59,72 serat yang mengalami fiber pull- 135 out pada variasi 3 cm, 21,87 pada variasi 6 cm dan 18,96 pada variasi 9 cm. 4. Persentase error pada data hasil pengujian impact untuk variasi 3 cm adalah sebesar 14, untuk variasi 6 cm sebesar 21 dan untuk 9 cm sebesar 12. Hal ini disebabkan proses fabrikasi yang kurang baik karena pendistribusian serat pada papan komposit yang kurang merata terhadap matriksnya sehingga sehingga kekuatan impact pada masing-masing spesimen berbeda nilainya.

5.2. Saran

Dari hasil penelitian dan pembahasan terhadap kekuatan impact komposit epoxy berpenguat serat ijuk kali ini, masih didapatkan spesimen yang kurang maksimal. Hal tersebut terjadi karena masih kurang baiknya proses fabrikasi terhadap komposit yang menyebabkan persentase massa tidak maksimal. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap proses fabrikasi komposit serat, terutama pada proses pencetakan komposit. Proses pencetakan komposit dengan metode hand lay-up dan vacuum ini masih membutuhkan perbaikan pada cetakannya, karena dibutuhkan cetakan yang mudah untuk di-vakum-kan sehingga pada proses pencetakannya tidak ada lagi udara yang terjebak didalam cetakan. Selain itu, dengan lebih vakumnya cetakan, maka akan semakin banyak pula serat yang dapat diisi ke dalam cetakan karena serat yang tadinya mengembang akibat adanya udara yang terperangkap dapat dihisap dengan sempurna oleh pompa vacuum. DAFTAR PUSTAKA Anonym. 2009. “Perbedaan Serat Alami dan Buatan” Dari : http:137maestro.blogspot.com200905perbedaan-serat-alami-dan- buatan.html Arumaarifu. 2010. Apa itu Komposit. http:arumaarifu.wordpress.com. Diakses 12 Mei 2012. Avner, S.H. 1964. Introduction to Physical Metallurgy, Mc. Graw-Hill, New York. Badan Pusat Statistik dan Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Provinsi Lampung. 2007. Lampung Dalam Angka 2007. Lampung. BPS Provinsi Lampung. Callister, W.D., 2003, ”Material Science and Engineering” an Introduction, JohnWilleySons, Inc., New York. Christiani, Evi. 2008. Karakterisasi Ijuk Pada Papan Komposit Ijuk Serat Pendek Sebagai Perisai Radiasi Neutron. Universitas Sumatera Utara: Sumatera Utara. Diharjo, K, dan Triyono, T. 2003. Buku Pegangan Kuliah Material Teknik. Universitas Sebelas Maret: Surakarta. Doan, Thi Thu Loan. 2006. Investigation On Jute Fibres and Their Composites Based on Polypropylene and Epoxy Matrices. Disertasi. Vietnam : Fakultat Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden.